ヘッドホンアンプVersion 2.0
FETドライブE182CC全段作動プッシュプルヘッドホンアンプ
Version 1.0 単段、一体型。トランスの誘導ノイズに苦しめられる
Version 1.1 電源部とアンプ部を分割。ノイズ問題解消だが……
Version 2.0 FETを追加し、2段増幅に。ひとまず完成
Version 2.1 出力トランスを豪華に換装
●回路図
Version 2.0 Ep=120V Ip=12.25mA Rp=5K Eg=-4V IN>--+ +------+ +------+ +-->NFB | | D | P | 8K 8 | | VR50K<--+------G<2SK30ATM> +----G<7119> +---++++--+-->OUT | | | S R12K K |||| | ~ ~ R560K | | | |||| | | C<--CRD--+ B2>--+ *1<--+ B1>---+||| R27/1W ~ 2mA | | | |||| | S R12K K |||| | NFB>--R510--+--G<2SK30ATM> +----G<7119> +---++++--+-->OUT | D | P | ITPP-3W | VR100 +------+ +------+ ~ | ~ +--A<LM317T>I--<*1 24.5mA | O +-R51-+ | ~ +-->B1 49mA +-SW-+ 120V (151V) (150V) (hFE=400) |(140.5V) (24.5V) >--+-SK-+--++++--+->|-+--R20/1W--+------+--C<2SD798>E--+----R13K-R16K--+-->B2 4mA | |||| +-|<-)+ | | B /1W /1W | AC100V | |||| || C100/200 R13K | C100/50 | |||| || | +-------+(141.5V) | | |||| || | R18K C220/200 | | |||| +->|-+| | R240K | | >-FUSE-+)--++++--+-|<--+---------+------+-------+----------------------+--<E 1A || Z-02ES || || 6.3V 5V |+--++++----+--+ +--|<--+--R100--+--<C | |||| | | HEATER | | | |||| > > 640mA*2(7119) C220/16 C220/16 | |||| | | 900mA*2(5687,7044) | | +---++++----+--+-------------------------+--------+ J-632 | ~
●ロードライン
●電圧の構成
そんなわけで、初段FETは、ぺるけさんの「6AH4GT全段差動プッシュプル・アンプ」を参考に、出力段直結で入れました。アンプ部としては特になにもなくて、問題は電源部です。
電源トランス東栄Z-02ESでは、二次側最大120V、個体差なのか実質ちょっと少なく、ブリッジ整流すると151Vぐらいでした。想定するロードラインでは、初段は16.5V(B電源ではなくバイアス+ロードライン基準点)、出力段は124Vで直結なので、B電圧は140.5Vとなり、151Vからの差、10V程度では、Π型フィルターも厳しいし、ましてやマイナス(C)電源を作る余地はありません。
そこで、リプルフィルターはトランジスタを使い、マイナス電源はヒータートランスから、とします。四苦八苦してトランジスタ・リプルフィルターを、回路図上の整流→抵抗+コンデンサ一の後に入れてみると……机上の計算ではVersion 1.1と同レベルまで減りそうです。すごいなー最初からこうすりゃよかった。まあ計算方法がわかっていなかったんですが。初段のB電源は、ここから普通に抵抗+コンデンサで電圧を落として作ります。マイナス電源は、ぺるけさんの回路ほとんどそのまま、コンデンサ容量を、小電圧で安いからと思って多めにしましたが、やっぱり意味がないです(ソースに対する電圧が数Vになっていさえすればよい)。
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さっそく買い出し。2SK30ATMは必要4本に対し16本(@30円)、2SD798は1本に対し4本(@150円)、定電流ダイオードは2本に対し5本(@90円、別件で4本)購入し、測定し、選別します。測定方法もぺるけさんのサイトにあります(定電流ダイオードとFET(Eg=Es時電流)、トランジスタ(増幅率)……2SD798ではこの回路を9V電池+直列に100Ωで計測)。すると……なんとなく半導体というと、それなりにきっちりしたもんだというイメージがありますが、よくもまあばらついています。2SK30Aは「6AH4GT全段差動プッシュプル・アンプ」と同じ特性を想定していましたが、2mAを上回るのが16本中4本しかありません(1.7mA〜2.3mA)。
電源部の2SD798は、ぺるけさんがあくまでも「例題」として設定した「hFE(増幅率)=200」を、しかもそのコレクタ電流もちがうのに鵜呑みにして、回路を設定してありました。買って計測すると、だいたいコレクタ電流59mAで、hFE=420〜470ぐらいです。こりゃいかんということで、hFEが低いものを選び、「コレクタ電流53mAでhFE=400」と決めて、抵抗値を設定しなおしました。実装は手元にある抵抗ででっちあげたので、回路図の[R18K直列R240K]は、実際には[(R470K並列R560K)直列R2.4K]、R13Kは[R8.6K直列R4.3K]だったりします。
電源部とアンプ部の接続は、前の4種類(B+、アース、ヒーター×2)から2種類(FETのB+とC-)増えたため、コネクタを変えなければ。ここは前回も検討したミニチュア7ピン真空管用ソケットにしました。真空管用ですから、耐圧などにはまったく問題ありません。もちろん普通は真空管がささるのですが、これに対応するオスコネクタ(サトーパーツ製)が東京ラジオデパートの何件かにあったので、これを使います。ちょっと緩いので、メタルコンセント(かな?)にすればよかったかも。
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製作。初段は、負帰還も含めて4cm四方ぐらいのユニバーサル基板(サンハヤトICB-91)上に作り、これを真空管ソケットの片方のネジに、2cm絶縁スペーサーを立てて固定します(つまり1本足)。この基板1枚だけで7端子あるので、配線はけっこうめんどうでした。
できあがって、電源を入れると……鳴りました。配線そのものは問題なさそうです。
B1電圧を測ると……145V? 想定より4〜5V高い……と思ったら、整流直後で154Vあります。なんと。はじめの計測がまずかったのか、電圧が不安定なのか……。まあ動作に問題はありません(実際には、単に手持ちがあったので、整流直後の抵抗を30Ωにした)。しかし、トランジスタリプルフィルター、ちゃんと動作したようでよかった。
負帰還の調整。ダミーロード……というかヘッドホンをつないで耳にはめない状態で、ヘッドホン端子にテスターを当てます。はじめは可変抵抗を0にして無帰還から、徐々に抵抗値を上げて帰還量を増やす……出力が増えました(笑)。逆です。正帰還です。初段ドレインと出力段グリッドの接続を逆にして、再度、今度はちゃんと抵抗↑=出力↓です。しかし、いっぱいまで回しても2/3ぐらい(≒-3dB)までしか減りません。はじめの時点で負帰還素子は1.8KΩとVR100Ωでしたが、戻し(最大で出力の1/19)が小さすぎたようです。どこかの作例をパクったんですが、てきとーに決めてはいけません。冒頭の回路図のとおり、1.8KΩを510Ωに入れ替え(負帰還量は最大で出力の1/6)、これで可変抵抗を調整、負帰還量6dBになるよう(出力が半分)にして、完成〜。
出てくる音は、太くて歯切れがよい、「ガッチリ」といった感じでしょうか。それが大きく広がりを持っています。今まで良い(といわれる)音をほとんど聴いてきていませんから、判断の基準や表現は問題ですが、とにかくわたしは良いと思っています。
まだ「ベーシック・アンプ」ができてませんから、とりあえず小さいボックスを使ってヘッドホン→スピーカーのアダプタなど作ってしまいました。単に線をつないだだけです。音楽を聴くにはちょっと小さい、3時以上までボリュームを上げないといけなくて歪みが出てそうですが、テレビを見るなどにはじゅうぶんです。
これにて終了。(以下2003.06.01)最終的には、奮発してアムトランスでMullardのE182CCを購入(@2,800円)。常用しています。てことでタイトルも変更。
●部品表
部品名 | 商品名(例) *スペック |
単価 | 数 | 小計 | 備考 | 購入店(例) RD:東京ラジオデパート RC:秋葉原ラジオセンター |
シャーシ(アンプ部) | タカチYM-180 | 930 | 1 | 930 | エスエス無線(RD2F) | |
シャーシ(電源部) | リードPS-13 | 1,040 | 1 | 1,040 | (付属ゴム足(はめ込み)をそのまま使用) | エスエス無線(RD2F) |
ゴム足 | 3mmネジ用 | 15 | 4 | 60 | 鈴喜デンキ(RD2F) | |
電源部 | ||||||
電源ケーブル | 2mプラグ付き | 150 | 1 | 150 | 鈴喜デンキ(RD2F) | |
電源ケーブルの留め | 20 | 1 | 20 | 鈴喜デンキ(RD2F) | ||
電源スイッチ | 320 | 1 | 320 | 鈴喜デンキ(RD2F) | ||
ヒューズ | *1.0A | 30 | 1 | 30 | 千石電商B1F | |
ヒューズホルダー | 100 | 1 | 100 | 千石電商B1F | ||
スパークキラー | 岡谷電機産業S120033 *150V以上 |
80 | 1 | 80 | 日の丸無線(RC1F) | |
トランス(A電源) | 東栄変成器J-632 *100V-6.3V 2A以上 |
860 | 1 | 860 | 東栄変成器(RC1F) | |
トランス(B電源) | 東栄変成器Z-02ES *100V-120V 100mA以上 |
1,700 | 1 | 1,700 | 東栄変成器(RC1F) | |
整流ダイオード | 1N4007 *整流用、逆耐圧150V以上 |
15 | 4 | 60 | 10本150円 1N4007は逆耐圧1000V | 千石電商2F |
R | *20Ω/1W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
R | *13KΩ/1/2W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
R | *18KΩ/1/2W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
R | *210KΩ/1/2W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
R | *13KΩ/1W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
R | *16KΩ/1W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
C | *電解100μF/200V | 300 | 1 | 300 | 耐圧200Vが入手しにくい場合は250V | 海神無線(RD2F) |
C | *電解220μF/200V | 400 | 1 | 400 | 耐圧200Vが入手しにくい場合は250V | 海神無線(RD2F) |
C | *電解100μF/50V | 1 | 海神無線(RD2F) | |||
TR | 2SD798 | 150 | 1 | 150 | ばらつきが大きいため多めに購入 | 鈴商 |
R | *100Ω/1/2W | 30 | 1 | 30 | 海神無線(RD2F) | |
C | *電解220μF/16V | 1 | 海神無線(RD2F) | |||
接続コネクタ(メス) | MT7ピン真空管ソケット *6端子以上 |
2 | 瀬田無線(RD2F) | |||
接続コネクタ(オス) | MT7ピン型プラグ *6端子以上 |
2 | 瀬田無線(RD2F) | |||
アンプ部 | ||||||
入力端子 | *RCAメス赤白各1 | 150 | 2 | 300 | 千石電商2F | |
VRボリューム用 | NOBLE RV24YG *6mm軸50KΩAカーブ2連 |
1,600 | 1 | 1,600 | ナリタ(秋葉原ラジオストアー) | |
VRボリューム用つまみ | *6mm軸 | 640 | 1 | 640 | φ4cmアルミ | 鈴蘭堂(RD2F) |
R | *560K/1/2W | 30 | 2 | 60 | 海神無線(RD2F) | |
定電流ダイオード | *2mA | 90 | 2 | 180 | ばらつきが大きいため多めに購入 | 千石電商2F |
FET | 2SK30ATM | 30 | 4 | 120 | ばらつきが大きいため多めに購入 | 千石電商2F |
R | *12KΩ1%/1/2W | 30 | 4 | 120 | 1%がない場合は選別 | 海神無線(RD2F) |
R | *51Ω1%/1/2W | 30 | 2 | 60 | 1%がない場合は選別 | 海神無線(RD2F) |
R | *27Ω/1W | 30 | 2 | 60 | 海神無線(RD2F) | |
三端子レギュレータ | LM317T | 100 | 2 | 200 | 千石電商2F | |
絶縁シート | 三端子レギュレータ+TR用 | 10 | 3 | 30 | 千石電商2F | |
ワッシャー | 三端子レギュレータ+TR用 | 5 | 3 | 15 | 千石電商2F | |
R | *510Ω1%/1/2W | 30 | 2 | 60 | 海神無線(RD2F) | |
可変抵抗 | *100Ω | 200 | 2 | 400 | 海神無線(RD2F) | |
真空管 | 7119(NATIONAL) | 2,500 | 2 | 5,000 | 2,500円/1本 | クラシックコンポーネンツ |
真空管 | 5687(PhilipsECG) | 1,000円/1本 | クラシックコンポーネンツ | |||
真空管 | E182CC(Mullard) | 2,800円/1本 | アムトランス(RC1F) | |||
真空管 | 7044(GE) | 1,200円/1本 | 春日無線変圧器(ニュー秋葉原センター) | |||
真空管ソケット | *MT9ピン用 | 360 | 2 | 720 | クラシックコンポーネンツ | |
トランス(出力) | イチカワITPP-3W *8KΩ-8Ωプッシュプル用 |
1,800 | 2 | 3,600 | 1,800円/1個 | イチカワ(通販のみ) |
トランス(出力) | 東栄変成器OPT-10P *8KΩ-8Ωプッシュプル用 |
2,500円/1個 | 東栄変成器(RC1F) | |||
ヘッドホン端子 | *ステレオ | 110 | 1 | 110 | 千石電商2F | |
その他 | ||||||
ユニバーサル基板 | サンハヤトICB-91 | 155 | 1 | 155 | 初段、負帰還 | 千石電商1F |
スペーサー | *2cm絶縁 | 2 | ユニバーサル基板 | 千石電商1F | ||
ラグ板 | 立て4P1L | 6 | 真空管ソケット両側、出力トランス片側 | 千石電商1F | ||
ラグ板 | 平12x2P | 2 | 整流+平滑部、マイナス電源部(3x3Pで足りる) | 千石電商1F | ||
ネジ付きスペーサー | *1cm | 2 | 整流+平滑部 | 千石電商1F | ||
スペーサー | *4cm | 2 | マイナス電源部(整流、平滑部から立てる) | 千石電商1F | ||
ネジ | 3mm(50本入り) | 85 | 1 | 85 | 西川電子部品1F | |
ナット | 3mm(50個入り) | 85 | 1 | 85 | 西川電子部品1F | |
ネジ | 4mm(50本入り) | 150 | 1 | 150 | トランス固定用 | 西川電子部品1F |
ナット | 4mm(50個入り) | 150 | 1 | 150 | トランス固定用 | 西川電子部品1F |
配線材 | 鈴喜デンキ(RD2F) | |||||
シールド線 | ライン入力〜ボリューム〜グリッド配線 | 鈴喜デンキ(RD2F) | ||||
合計 | --- |
この表は、その店で、その値段で買えることを保証したものではありません。また、すべて購入時の情報です。
●参考資料
ぺるけさん「情熱の真空管」、「Building My Very First Tube Amp講座」と掲示板
タムさん(田村さん)「タムさんのページ」
宇多さん「宇多さんのホームページ」
黒川達夫さん「はじめての真空管アンプ」(誠文堂新光社)